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1、实用标准文案材料科学与工程学院“Ⅰ、毕业论文编写格式封面：见附件4摘要:本文采用sol-gel方法，以钛酸丁酯为前躯体，水为溶剂，硝酸为催化剂，在低温下制备了水体系的溶胶。通过反复浸涂在载玻璃片上制备出了一定厚度的二氧化钛薄膜。关键词：溶胶-凝胶二氧化钛薄膜浸涂。Abstract:Thispaperusesthesol-gelmethod,withtetrabutyltitanateastheprecursor,waterassolvent,nitricacidascatalyst,weresynthesizeda
2、tlowtemperaturewatersystemsol.Throughrepeateddiponthecarriersheetglasswaspreparedwithcertainthicknessoftitaniumdioxidethinfilm.Keywords:Sol-geltitaniathinfilmcoating论文目录:1前言：TiO2是一种半导体材料,具有良好的光催化性能.1972年Fujishima和Honda报道了TiO2作为催化剂分解制备氢气,引起了学术界的广泛注意.1977年Bard用二
3、氧化钛作为光催化剂将水中的CN―氧化为OCN,从而引起科研工作者对二氧化钛光催化性能的探索,特别是在环境材料科学领域内二氧化钛光催化与超亲水性薄膜的制备及性能研究和过渡金属掺杂对纳米二氧化太薄膜的微观结构、光致特性、电化学性质及在酸碱条件下的稳定性等进行了研究2文献综述：溶液是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，并且不停的进行布朗动动的体系。根据粒子与溶剂间的相互作用的强弱，通常将溶胶分为亲液型和憎液型两类。由于界面原子的自由能比内部原子高，溶胶是热力学不稳定体系。若无其它条件限制，胶粒倾向于自发凝聚，达到低比表面状
4、态。若上述过程为可逆，则称为蕠凝；若不可逆，则称为凝胶化。精彩文档实用标准文案凝胶是指胶体颗粒或高聚物分子互相交联，形成空间网状结构，在网状结构的孔隙中空满了液体的分散体系。并非所有的溶胶都能转变为凝胶，凝胶能否形成的关键在于胶粒间的相互作用粒是否够强，以致克服粒—溶胶间的相互作用力。由溶胶制备凝胶的具体方法有：使水、醇等分散介质挥发或冷却溶胶，使之成为过饱和液，而形成冻胶，加入非溶剂，如在果胶水溶液中加入适量酒精后，即形成凝胶。将适量的电解质加入胶粒亲水性较强的憎液型溶胶，即可形成凝胶利用化学反应产生不溶物，并控
5、制反应条件可得到凝胶。3实验内容：薄膜的制备主要由两部分组成:1.室温下SiO<,2>-TiO<,2>复合薄膜的制备;2.掺杂Sb的纳米二氧化钛薄膜的制备.1.在纳米二氧化钛薄膜的室温制备与研究中,用正硅酸乙脂和四氯化钛分别作为二氧化硅和二氧化钛的前驱体,室温下采用溶胶-凝胶法在玻璃基板上制备厚度约为100nm均匀、透明的纳米TiO<,2>、TiO<,2>复合薄膜.通过XPS对薄膜表面及近表面元素的化学态的研究发现,Ti在薄膜表面及近表面不仅以Ti<'4+>形式存在,同时也存在少量的Ti<'3+>.XRD研究表明,
6、该薄膜中的TiO<,2>主要以锐钛矿形式存在,晶粒大小为14--20nm.薄膜的表面形貌及不同的温度处理对TiO<,2>颗粒大小的影响通过AFM进行表征.在室温下制备、固化的薄膜具有良好的光致超亲水性、光催化能力和较高的可见光透射率,且薄膜厚度均匀.通过沸水处理方法研究了不同温度下处理后薄膜与基板的附着力性能.2.通过溶胶-凝胶法制备的掺杂Sb的纳米二氧化钛光催化薄膜,在可见光区的平均透射率大于80﹪.掺入适量的Sb后,由于Sb替代了TiO<,2>的部分Ti,形成Sb-O-Ti结构,改变了TiO<,2>的晶格结构参
7、数(a,c),进而提高了薄膜的结晶效率,使薄膜中锐钛矿结构的TiO<,2>:Sb含量明显提高.但掺入过量的Sb后,由于Sb相互间作用,形成Sb-Sb键,降低了晶格的有序度,使薄膜的结晶效率降低.实验表明,Sb的最佳掺杂含量为0.2﹪.此时薄膜的结晶效率最高.电化学分析结果表明,掺杂Sb后薄膜的稳定性得到显著提高,而未掺杂的纯TiO<,2>薄膜在盐酸中并不稳定.最后还对有用直流磁控溅射法制备锐钛矿结构的TiO<,2-x>N<,x>薄膜进行了初步的探讨.结果表明,用磁控溅射制备的TiN薄膜,经一定时间的湿氧氧化后形成锐
8、钛矿结构的TiO<,2-x>N<,x>薄膜.该薄膜具有很好的光催化和光致亲水性能,对亚甲基蓝的反应速率常数k达到0.107h<'-1>.cm<'-2>;经254nm紫外光照射30分钟后,薄膜对水的接触角趋于0°;吸收光谱表明,TiO<,2-x>N<,x>薄膜的吸收边为460nm,对应的禁带宽度为2.70eV.4结果分析与讨论：Sol-gel法的优点：可通过简
